某钢结构重型工业厂房结构方案设计_pdf

目 某钢结 (构中交第重三航型务工程工勘察业周设 计厂院瑞有 房限公司结，上构海 2 0方 0 3 2 )案 设计摘要：从结构形式的比较、结构平面布置及计算模型的选择等方面，对某钢结构重型工业厂房介绍其方案设计的过程

说明方案设计在整个设计过程中的重要地位。一些具体的处理方法可供工程设计人员参考。关键词：钢结构；重型 x _￣/ -房；方案设计；结构形式；结构平面布置；计算模型中图分类号：T B 2 文献标志码：B 文章编号： 1 0 0 2— 4 9 7 2 ( 2 0 0 8 ) 1 0— 0 2 4 5— 0 4

Co n c e p t ua l de s i g n o f a he a v y -d ut y i nd us t r i a l wo r ks ho p wi t h s t e e l s t r uc t ur e sZH0U Ru i ( C CC C T h i r d Ha r b o r Co n s u l t a n t s C o ., L t d ., S h a n g h a i 2 0 0 03 2, Ch i n a )

Ab s t r a c t: T h e p a p e r d e s c r i b e s t h e p r o c e s s o f c o n c e p t u a l d e s i g n o f a h e a v y - d u t y i n d u s t r i a l w o r k s h o p w i t hs t e e l s t r u c t u r e i n v i e w o f t h e c o mp a r i s o n o f s t r u c t u r a l p a t t e r n . s t uc r t u r a l l a y o u t, a n d s e l e c t i o n o f t h e c o mp u t a t i o nmo d e l s,a n d s h o ws t h e i mp o r t a n c e o f c o n c e pt u a l d e s i g n i n t h e e n t i r e p r o c e s s o f de s i g n .S o me s p e c i ic f h a n d l i n g me t ho d s ma y s e r v e a s a r e f e r e n c e f o r t h e e n g i n e e r i n g de s i g n p e r s o n n e 1 .

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随着我国经济建设不断发展，对钢结构重型工业厂房的使用要求越来越高，重型工业厂房在高度、跨度、柱距、平面尺度、吊车吨位等方面有着不断加大的趋势。因此，结构的方案设计在整个设计过程中的重要性越来越显著。本文通过

的双层桥式吊车。厂房主体结构采用钢结构，屋

面采用钢网架系统，基础采用独立承台桩基础，柱间距一般为 1 2 m,横向共分为 8跨，跨度为 4 0 m 或4 2 m。金构车间的平面及横向剖面图分别见图1和图 2。

工程实例，介绍了某钢结构重型工业厂房结构方案设计的具体过程，希望为同类工程提供有益的参考

该厂房平面尺度较大、檐口位置较高，每跨高度不等，厂房内工艺要求复杂，多种吊车纵横交错，在结构设计中存在较大的难度，而结构方

案的确定对整个结构设计起着决定性的影响。本1工程概况

文从结构形式、结构平面布置、计算模型 3个方面对该厂房的结构方案设计进行阐述。

上海港口机械制造厂长兴岛制造基地工程位于上海市长兴岛，金构车间是该工程土建项目中

规模最大的一项重型工业厂房建筑。其占地面积约 1 1万m ,厂房纵向长度为 3 5 8 m,横向长度为 3 2 2 m。檐口高度从 2 9 . 5~ 4 1 . 5 m,配备 l 0~】 6 0 t

2结构方案设计主要内容

2 . 1结构形式根据金构车间的建筑特点和业主对施工进度

程屋面单跨跨度为 4 0~ 4 2 m,柱距 1 2 m (其中一r,

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个柱距达到 2 6 n 1 ),考虑大跨度时采用实腹钢梁的经济性较差 f 1],同时大柱距也造成屋面檩条设计困

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难且维护构件的费用大幅增加，因此，首先放弃了实腹钢梁方案。糖自蚀翁筮'

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钢网架目前在大跨度空间的运用已经非常普遍，而管桁架也以其美观实用而逐步推广。设计 人员经过估算，钢网架的用钢量约在 3 0 k n 2左右，而管桁架大约需要 3 3 k g/ m z。同时，考虑到该厂房各跨高度不一，平面形状特殊，为了保证屋

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面整体刚度，设计决定采用钢网架作为屋面的结构形式，网架结构形式为正放四角锥。'

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2 . 2结构平面布置图 1金构车间平面图 (单位：m)

该厂房纵向长度为 3 5 8 m,横向长度 3 2 2 m,

建筑尺度大，远远超过规范对温度区段长度的限

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制，同时由于屋面网架与排架柱共同作用时温度应力和温度变形计算比较复杂，因此考虑设置伸缩缝来解决平面尺寸超限问题。 2 . 2 . 1纵向温度区段的分隔

图 2金构车间横向剖面图 (单位：m)

的要求，设计人员考虑该厂房采用全钢结构设计。在设计初期，从 2个方面对结构形式进行了比选。

沿厂房纵向长度上，设计人员在 l 5~ l 6轴线之间设置横向伸缩缝。伸缩缝按常规做法设置双

柱，但在设计时需考虑到重型厂房的实际情况，合理确定双柱轴线间距离。首先，参考钢吊车梁图集，要求吊车梁在伸缩缝处悬挑 6 0 0 m m;另外，因中心厂房柱截面尺寸较大，并且要考虑插入式杯口基础之间的施工空间和下部桩基础的排

2 . 1 - 1排架柱截面形式的确定对于排架柱，采用格构式是比较成熟的形式， 而格构式柱的单肢又可以采用实腹式或者钢管式。

钢管式柱肢的稳定性较好，内部可以填灌砼从而大大增加柱的刚度，在建筑上也较美观；但也有它的缺点，就是灌芯砼浇筑比较麻烦，养护时间较长，钢管节点之间的处理也有一定难度。在业主要求的以缩短建设工期为首要目标的前提下，

布， 因此确定双柱轴线间距离为 1 5 0 0 m m,并将吊车梁在伸缩缝处悬挑长度改为 7 0 0 mm。

在 l一 5轴

线区域，厂房的高度在纵向比其他

区域低，因此将该区域独立出来，单独计算。同时，在 1轴线外侧，尚有 2个高度较低的预处理 车间的厂房与金构车间相接，设计中将这 2个预

同时考虑到长兴岛上商品砼供应不足，设计人员决定柱肢采用实腹式 H型截面，两肢间采用角钢

缀条连接。截面形式见图 3。

处理车间上部结构与金构车间独立开来，但由于两者相距太近，柱的基础承台共用 1个。 通过以上划分，金构车间纵向温度区段的最 大长度为 1 7 5 . 5 m,小于规范要求的 2 2 0 r n圆。 2 . 2 . 2横向温度区段的分隔’ 在厂房横向，规范要求柱顶铰接时温度区段应小于 1 5 0 m回，因此也需要设置伸缩缝。最初，有

[::工图 3柱肢截面形式

2 . 1 . 2屋面结构选型在屋面结构选型方面，设计人员最初提出了实腹钢梁、管桁架和钢网架 3种方案。鉴于本工

设计人员提出在横向排架也设置双柱伸缩缝。但

进一步深入考虑就发现，在横向设置双柱的困难比较大。因为在纵横向伸缩缝的交点处，排架柱将会变成四柱，这样柱顶的网架支座、排架柱本

身和柱基础承台均难以布置，计算时需考虑的工况也非常复杂。笔者认为，伸缩缝的设置主要是为了消除温度应力和变形的影响，而沿厂房横向， 排架柱仅通过屋面网架和吊车相互联系由于吊车位置不确定，可以不考虑其影响，因此只要切断屋面网架的横向联系，这个问题就可以迎刃而图 4

温度应力(图4 )。这样，厂方横向温度区段分为

1 6 0 m和 1 6 2 m,虽然略超规范，但考虑到网架支座 …… 此处隐藏：3874字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……